Главная-Цифровая техника-Аккумуляторы-Нагрузочная вилка для аккумулятора – от выбора до создания своими руками

Нагрузочная вилка для аккумулятора – от выбора до создания своими руками

Многие автолюбители попадали в ситуацию, когда под рукой есть аккумуляторная батарея, а степень ее готовности к работе неизвестна. И хочется по-быстрому определить – можно ли ее ставить на автомобиль. Самый простой прибор для проверки аккумулятора – нагрузочная вилка. Имея ее под рукой и обладая небольшими знаниями по ее применению, можно почти мгновенно определить исправность аккумулятора, и одновременно оценить уровень его заряда.

Устройство нагрузочной вилки

В устройстве аккумуляторной вилки нет ничего сложного.

Современный вид аккумуляторной вилки

Независимо от типа и конструкции в ее состав входят следующие элементы:

  • Вольтметр с диапазоном измерений, соответствующим напряжению тестируемого аккумулятора.
  • Малоомный резистор, обеспечивающий при подключении рабочий ток для устройства, питаемого от тестируемой батареи. Это может быть и самодельный резистор из нихромовой проволоки.
  • Провода и зажимы для подключения нагрузки к выводам АКБ.
  • В большинстве современных устройств устанавливается выключатель или кнопка для подключения нагрузки в работу.

Не совсем понятно, почему этому измерительному прибору присвоено название вилки. Возможно, это название произошло от того, что первые модели вместо зажимов и проводов имели выступающие контакты в виде «рогов». А вся конструкция по внешнему виду действительно напоминала вилку, которую «втыкали» в тестируемую батарею.

Один из старых видов нагрузочной вилки

Принцип действия измерительного устройства

Поскольку в этом приборе обязательно устанавливается вольтметр, то аккумуляторная любая нагрузочная вилка может применяться и для проверки напряжения в любой точке бортовой сети автомобиля. Но основное ее назначение – тестирование аккумуляторной батареи, то есть проверка ее готовности к обеспечению рабочего значения тока.

Контактные зажимы вилки подсоединяются к клеммам аккумулятора, а затем производится «включение» нагрузки на короткое время. По уровню напряжения, которое выдает АКБ после подключения рабочего сопротивления, и по его изменению делается вывод о степени готовности аккумулятора и об его исправности.

В основном подобные устройства применяются для автомобильных аккумуляторов, рассчитанных на 12 В или 24 В. Поэтому шкала измерения вольтметра должна быть до 15 В, реже – до 30 В. Рабочий ток, обеспечивающий запуск автомобильного стартера, составляет 80 – 120 ампер. Подключаемое сопротивление прибора должно обеспечивать такой ток при соответствующем напряжении АКБ.

Перед включением нагрузки полезно проверить величину заряда аккумулятора. Для этого нужно измерить разность потенциалов на клеммах батареи в безнагрузочном режиме.

Для 12-вольтовых аккумуляторов их заряженность оценивается по следующим данным вольтметра:

Оценка заряда АКБ, проверяемая в режиме холостого хода

Напряжение на клеммах АКБ, В 12,7 12,5 12,2 12 Менее 12
Оценка Отлично Хорошо Удовлетворительно Плохо Нет заряда
Степень заряженности, % 100 75 50 25 0

Понятно, что проверять работу слабо заряженной аккумуляторной батареи под нагрузкой не имеет смысла. Нагружая большим током такую АКБ, ее можно просто повредить. Сначала ее надо подзарядить, а уж затем устраивать проверку на готовность.

Полностью заряженный аккумулятор предстоит тестировать на готовность к работе. Для этого подключается рабочее сопротивление вилки на несколько секунд. По показаниям вольтметра определяется степень готовности АКБ.

Подключение аккумуляторной вилки с нагрузкой к АКБ

Оценка готовности аккумулятора к работе проводится в соответствии с данными, приведенными в таблице:

Оценка готовности АКБ, проверяемая при рабочей нагрузке

Напряжение на клеммах АКБ, В >10,2 9,5 8,5 8 < 8
Оценка Отлично Хорошо Удовлетворительно Плохо Нет заряда
Степень готовности к работе, % 100 75 50 25 0

Стоит заметить, что дополнительным показателем годности батареи является изменение напряжения на ее клеммах. У исправных аккумуляторов сразу после подключения нагрузки напряжение «проседает» до минимальных показаний, а затем за несколько секунд постепенно возрастает на 0,2 – 0, 5 В.

Разновидности нагрузочных аккумуляторных вилок

Даже такой несложный прибор выпускается в различных вариантах. И это относится не только к его внешнему виду.

Вилка со стрелочным индикатором и двумя проводами

Нагрузочные аккумуляторные вилки различаются по следующим характеристикам:

  • Вид вольтметра. Сейчас чаще пользуются цифровыми табло вместо стрелочных. Они дают лучшее восприятия и позволяют более точно оценить изменение напряжения при тестировании под нагрузкой.
  • Диапазон измеряемого напряжения и точность шкалы измерения.
  • Величина сопротивления подключаемой нагрузки.
  • Сменяемость нагрузочного сопротивления. У разных типов аккумуляторов величина рабочего тока может сильно отличаться. Если прибор содержит несколько сменных нагрузочных резисторов, то им можно тестировать АКБ при разных токах нагрузки. У современных нагрузочных вилок изменение нагрузочного сопротивления проводится не механической заменой, а изменением нагрузочного режима на электронном табло.
  • Вариантом подключения прибора к клеммам аккумулятора. Различаются нагрузочные вилки с двумя проводами и с одним проводом. Во втором случае роль провода выполняет контактный штырь, расположенный на корпусе прибора.

Вилка с цифровым дисплеем и одним проводом

Как правильно пользоваться нагрузочной вилкой для аккумулятора

Простому прибору соответствуют несложные инструкции по применению. Но соблюдение нехитрых правил обеспечит достоверность данных о состоянии аккумулятора. А их нарушение может повредить как само проверочное устройство, так и тестируемую АКБ.

  • Измерения при подключенной нагрузке проводить не более чем 10 сек. Этого времени вполне достаточно, чтобы получить все необходимые данные. А длительная работа под нагрузкой приведет к излишнему разряду АКБ и к перегреву собственного сопротивления прибора.
  • Подходящая температура для тестирования – 15 – 20 °С. Стандартные калибровки проводятся при такой температуре. Да и лишний раз нагружать аккумулятор, заставляя его работать в минусовых условиях, не следует.
  • Необходимо проверять надежность контактов при соединении проводов вилки с клеммами АКБ. Плохой контакт приведет к недостоверным показаниям при проверке.
  • Не стоит применять нагрузки, обеспечивающие ток проверки более 120 ампер. Да, при запуске бывают токи до 200 А. Но батарея, способная надежно выдавать 120 А, при необходимости выдержит и 200 А. Лишний раз нежелательно проводить проверку при самых экстремальных условиях.

Как самому сделать нагрузочную вилку для аккумулятора

При желании можно изготовить самодельную нагрузочную вилку. Из готовых изделий понадобится только вольтметр. Все остальное можно соорудить из подручных материалов.

Наибольшую трудность представляет расчет и создание внутреннего сопротивления, рассчитанного на необходимый ток. Если делать его своими руками, то самым подходящим материалом будет нихромовая проволока от нагревательных спиралей электроплиток. Можно подобрать металлическую полосу из других нагревателей. Для того, чтобы при напряжении 12 В обеспечить ток 80 – 120 А, сопротивление нагрузки должно составлять 0,1 – 0,15 Ом. Найти мультиметр, способный точно измерять подобные сопротивления, сложно. Поэтому проще подобрать длину одного элемента, замеряя ток, пропускаемый им, а затем соединить параллельно несколько таких проволок или полос.

Расчет рабочего сопротивления вилки

Порядок действий:

  • Используя мультиметр с диапазоном измеряемого тока до 15 А, подбирается длина одной нихромовой проволочины или нагревательной полосы, обеспечивающая пропускание тока в 10 – 12 А. Или точным мультиметром замерить сопротивление в 1 – 1,2 Ом.
  • Параллельное соединение 10 таких элементов позволит получить нагрузку, пропускающую ток в 100 – 120 А.
  • Все элементы соединяются параллельно. Проволоку лучше свивать в «косу». Для более надежной скрутки их можно зажать в патроне дрели или шуруповерта.
  •  Изготовленное сопротивление укладывается в подходящий корпус и закрепляется в нем. Если придется изгибать ее несколько раз, то надо следить за тем, чтобы витки не соприкасались друг с другом. Для надежности можно надеть на места изгиба изолирующие цилиндры.
  • Концы сопротивления припаиваются к выводным контактам, а снаружи припаиваются соединительные провода.

Самодельное нагрузочное сопротивление для аккумуляторной вилки в корпусе

  • Параллельно к нагрузке подключается вольтметр.
  • На концах соединительных проводов крепятся зажимы для подсоединения к клеммам АКБ.
Оставить комментарий